سیاهچالهها از اسرارآمیزترین و قدرتمندترین اجرام کیهانی در جهان به شمار میروند. این اجرام فوقالعاده متراکم بهقدری نیروی گرانشی عظیمی دارند که حتی نور نیز نمیتواند از دام آنها فرار کند. با وجود اینکه دانشمندان طی دهههای گذشته تحقیقات گستردهای درباره سیاهچالهها انجام دادهاند، هنوز بسیاری از ویژگیها و رفتارهای آنها ناشناخته باقی مانده است. حالا گروهی از پژوهشگران به رهبری Michael McDonald از مؤسسه فناوری ماساچوست یا همان Massachusetts Institute of Technology موفق شدهاند یک سیاهچاله غولپیکر را در کهکشانی بسیار دور کشف کنند؛ کشفی که میتواند درک ما از شکلگیری و تکامل سیاهچالههای فوقپرجرم را تغییر دهد.
این سیاهچاله در کهکشانی با نام A402-BCG قرار دارد؛ کهکشانی عظیم که حدود ۴.۴ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد و بخشی از خوشه کهکشانی Abell ۴۰۲ محسوب میشود. خوشههای کهکشانی مجموعههای عظیمی از کهکشانها هستند که تحت تأثیر نیروی گرانش در کنار یکدیگر قرار گرفتهاند. کهکشان A402-BCG یکی از بزرگترین و درخشانترین کهکشانهای این خوشه به حساب میآید و همین موضوع باعث شد توجه ستارهشناسان به آن جلب شود.
دانشمندان در توضیح این کشف اعلام کردند که در مرکز این کهکشان دو ویژگی عجیب و متفاوت مشاهده شده است. آنها میگویند:
«در مرکز این کهکشان دو ساختار مجزا دیده میشود: یک منبع نورانی و بسیار درخشان در هسته کهکشان، و یک ناحیه تاریک بسیار بزرگ در سمت شرقی این منبع نور.»
برای بررسی دقیقتر این پدیده، پژوهشگران از دو مورد از پیشرفتهترین تلسکوپهای فضایی جهان یعنی James Webb Space Telescope و Hubble Space Telescope استفاده کردند. تصاویر و دادههایی که این دو تلسکوپ جمعآوری کردند، به دانشمندان اجازه داد ماهیت واقعی این منبع نورانی را شناسایی کنند.
نتایج بررسیها نشان داد که این نور شدید در واقع ناشی از وجود یک سیاهچاله فوقالعاده عظیم یا اصطلاحاً «فوقپرجرم» است. اما چیزی که این کشف را شگفتانگیز میکند، جرم باورنکردنی این سیاهچاله است. دانشمندان تخمین میزنند جرم آن حدود ۵۰ میلیارد برابر جرم خورشید باشد. برای درک بهتر این عدد، باید دانست که خورشید ما خود جرمی عظیم دارد و حالا تصور کنید جرمی ۵۰ میلیارد برابر بزرگتر از آن در نقطهای از فضا متمرکز شده باشد.
این موضوع باعث شده سیاهچاله کشفشده به یکی از بزرگترین و سنگینترین سیاهچالههایی تبدیل شود که تاکنون شناسایی شدهاند. برای مقایسه، جرم این سیاهچاله حدود ۲۵ برابر بیشتر از مجموع جرم تمام ستارگان موجود در Large Magellanic Cloud است؛ کهکشانی کوچک که در فاصله حدود ۱۵۸ هزار سال نوری از زمین قرار دارد و یکی از همسایههای نزدیک کهکشان راه شیری به شمار میرود.
حتی اگر کهکشان خودمان یعنی Milky Way را در نظر بگیریم، باز هم عظمت این سیاهچاله حیرتانگیز است. جرم کل کهکشان راه شیری بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد برابر جرم خورشید تخمین زده میشود. این یعنی سیاهچاله کشفشده بخش بزرگی از جرم یک کهکشان کامل را در خود جای داده است. چنین جرمی نشان میدهد که این سیاهچاله احتمالاً میلیاردها سال رشد کرده و شاید حاصل ادغام چندین سیاهچاله عظیم در طول تاریخ کیهان باشد.
اما ماجرا به همینجا ختم نمیشود. ستارهشناسان هنگام بررسی دادهها متوجه وجود یک حفره یا فضای خالی عظیم در کهکشان A402-BCG شدند. این ناحیه تاریک و گسترده بهقدری بزرگ است که نمیتوان آن را تنها با فعالیت یک سیاهچاله توضیح داد. به همین دلیل، پژوهشگران احتمال میدهند که شاید سیاهچاله فوقپرجرم دیگری نیز در مرکز این کهکشان وجود داشته باشد.
اگر این فرضیه درست باشد، میتواند به معنای وجود یک سامانه دوتایی از سیاهچالههای فوقعظیم در مرکز این کهکشان باشد؛ پدیدهای بسیار نادر و هیجانانگیز که میتواند اطلاعات ارزشمندی درباره برخورد و ادغام کهکشانها در اختیار دانشمندان قرار دهد. همچنین چنین سامانهای میتواند در آینده امواج گرانشی بسیار قدرتمندی تولید کند؛ امواجی که آلبرت اینشتین بیش از یک قرن پیش وجود آنها را پیشبینی کرده بود.
این کشف همچنین اهمیت فوقالعاده تلسکوپ جیمز وب را بار دیگر نشان میدهد. این تلسکوپ که بهعنوان پیشرفتهترین تلسکوپ فضایی جهان شناخته میشود، توانسته دید بسیار دقیقتری از اعماق کیهان در اختیار دانشمندان قرار دهد و بسیاری از رازهای پنهان جهان را آشکار کند. ترکیب دادههای جیمز وب و هابل اکنون به ستارهشناسان کمک میکند تا اجرامی را ببینند که تا چند سال پیش شناسایی آنها تقریباً غیرممکن بود.
در مجموع، کشف این سیاهچاله غولآسا نهتنها یکی از مهمترین یافتههای نجومی سالهای اخیر محسوب میشود، بلکه میتواند سرنخهای تازهای درباره چگونگی شکلگیری کهکشانهای عظیم، رشد سیاهچالههای فوقپرجرم و تاریخ اولیه جهان در اختیار دانشمندان قرار دهد. پژوهشگران همچنان در حال بررسی دادههای این کهکشان هستند و احتمال دارد در آینده اطلاعات هیجانانگیزتری درباره این جرم مرموز منتشر شود.
